计算机材料 发展历史

【专家解说】：1614年，苏格兰人John Napier (1550-1617)发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。 1623年， Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的'计算钟'。通过转动齿轮来进行操作。 1625年， William Oughtred (1575-1660) 发明计算尺。 1642至1643年，巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲，他就发明了一个用齿轮运作的加法器，叫 “Pascalene” ，这是第一部机械加法器。 1666年，在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 1673年， Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机，叫“Stepped Reckoner”，这部计算器可以把重复的数字相乘，并自动地加入加数器里。 1694年，德国数学家，Gottfried Leibniz ，把巴斯卡的Pascalene 改良，制造了一部可以计算乘数的机器，它仍然是用齿轮及刻度盘操作。 1773年， Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年，The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年，J.H.Mueller 设计了一部差分机，可惜没有拨款去制造。 1801年， Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。 Charles Babbages的差分机 1847年，计算机先驱、英国数学家Charles Babbages开始设计机械式差分机。总体设计耗时尽2年，这台机器可以完成31位精度的运算并将结果打印到纸上，因此被普遍认为是世界上第一台机械式计算机。但由于设计过于复杂且改动过于频繁，Charles Babbages直到去世也没有把自己的设计变成现实。直到2008年3月，人们才把Charles Babbages的差分机造出来，这台机器有8000个零件，重5吨，目前放置在美国加利福尼亚州硅谷的计算机历史博物馆里供人参观。 1854年，George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”，是讲述符号及逻辑理由，它后来成为计算机设计的基本概念。 1882年，William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作，并专注于加数器的发明。 1889年，Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现，并被用于1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算，他用咭贮存资料，然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果，在短短六星期内做到。 1893年，第一部四功能计算器被发明。 1895年，Guglielmo Marconi 传送广播讯号。 1896年，Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。 1901年，打孔键出现，之后的半个世纪只有很少的改变。 1904年，John A.Fleming 取得真空二极管的专利权，为无线电通讯建立基础。 1906年，Lee de Foredt 加了一个第三活门在Felming 的二极管， 创制了三电极真空管。 1907年，唱片音乐在纽约组成第一间正式的电台。 1908年，英国科学家 Campbell Swinton描述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。 1911年，Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并，组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R)，制表及录制公司。但在1924年，改名为International Business Machine Corporation (IBM)。 1911年，荷兰物理学家 Kamerlingh onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。 1931年，Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机，这机器可以解决一些令数学家，科学家头痛的复杂差分程序。 1935年，IBM (International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601”，它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。 1937年，Alan Turing 想出了一个 "通用机器(Universal Machine)” 的概念，可以执行任何的算法，形成了一个"可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好，因为他用了符号处理(symbol processing) 的概念。 1939年11月，John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。 1939年，Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了"V2”［后来叫Z2］，这机器沿用 Z1的机械贮存器，加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后，这计划被中断一年。 1939-40年，Schreyer 完成了用真空管的10位加数器，以及用氖气灯(霓虹灯)的存贮器。 1940年1月，在 Bell Labs， Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以计算复杂数字的机器， 叫“复杂数字计数机(Complex Number Calculator)”，后来改称为“断电器计数机型号I (Model I Relay Calculator)” 。它用电话开关部份做逻辑部件：145个断电器，10个横杠开关。数字用“Plus 3BCD”代表。在同年9月，电传打字 etype 安装在一个数学会议里，由New Hampshire 连接去纽约。 1940年， Zuse 终于完成Z2，它比V2运作得更好，但不是太可靠。 1941年夏季，Atanasoff及Berry完成了一部专为解决联立线性方程系统(system of simultaneous linear equations) 的计算器，后来叫做"ABC (Atanasoff-Berry Computer)”，它有60个50位的存贮器，以电容器(capacitories)的形式安装在2个旋转的鼓上，时钟速度是60Hz。 1941年2月，Zuse 完成"V3”(后来叫Z3)，是第一部操作中可编写程序的计数机。它亦是用浮点操作，有7个位的指数，14位的尾数，以及一个正负号。存贮器可以贮存64个字，所以需要1400个断电器。它有多于1200个的算术及控制部件，而程序编写，输入，输出的与 Z1 相同。 1943年1月 Howard H. Aiken完成"ASCC Mark I”(自动按序控制计算器 Mark I ，Automatic Sequence —— Controlled Calculator Mark I)，亦称“Haward Mark I”。这部机器有51尺长，重5顿，由 750，000部份合并而成。它有72个累加器，每一个有自己的算术部件，及23位数的寄存器。 1943年12月， Tommy Flowers与他的队伍，完成第一部“Colossus”，它有2400个真空管用作逻辑部件，5 个纸带圈读取器 (reader)，每个可以每秒工作5000字符。 1943年，由 John Brainered领导， ENIAC开始研究。而 John Mauchly 及J. Presper Eckert负责这计划的执行。 1946年，(ENIAC)在美国建造完成。 1947年，美国计算机协会(ACM)成立。 1947年，英国完成了第一个存储真空管O 1948贝尔电话公司研制成半导体。 1949年，英国建造完成"延迟存储电子自动计算器"(EDSAC) 1950年，"自动化"一词第一次用于汽车工业。 1951年，美国麻省理工学院制成磁心 1952年，第一台"储存程序计算器"诞生。 1952年，第一台大型计算机系统IBM701宣布建造完成。 1952年，第一台符号语言翻译机发明成功。 1954年，第一台半导体计算机由贝尔电话公司研制成功。 1954年，第一台通用数据处理机IBM650诞生。 1955年，第一台利用磁心的大型计算机IBM705建造完成。 1956年，IBM公司推出科学704计算机。 1957年，程序设计语言FORTRAN问世。 1959年，第一台小型科学计算器IBM620研制成功。 1960年，数据处理系统IBM1401研制成功。 1961年，程序设计语言COBOL问世。 1961年，第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。 1963年，BASIC语言问世。 1964年，第三代计算机IBM360系列制成。 1965年，美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。 1969年，IBM公司研制成功90列卡片机和系统——3计算机系统。 1970年，IBM系统1370计算机系列制成。 1971年，伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。 1971年，第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。 1972年，微处理机基片开始大量生产销售。 1973年，第一片软磁盘由IBM公司研制成功。 1975年，ATARI——8800微电脑问世。 1977年，柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET——2001研制成功。 1977年，TRS——80微电脑诞生。 1977年，苹果——II型微电脑诞生。 1978年，超大规模集成电路开始应用。 1978年，磁泡存储器第二次用于商用计算机。 1979年，夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。 1982年，微电脑开始普及，大量进入学校和家庭。 1984年，日本计算机产业着手研制"第五代计算机"——-具有人工智能的计算机。1984: DNS (Domain Name Server) 域名服务器发布，互连网上有1000多台主机运行。 1984年: Hewlett-Packard发布了优异的激光打印机，HP也在喷墨打印机上保持领先技术。 1984年1月: Apple 的Macintosh发布。基于Motorola 68000微处理器。可以寻址16M。 1984年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT发布，采用ISA标准，支持大硬盘和1.2M高密软驱。 1984年9月: Apple 发布了有512Kb 内存的Macintosh，但其他方面没有什么提高。 1984年底: Compaq开始开发IDE接口，可以以更快的速度传输数据，并被许多同行采纳，后来更进一步的EIDE推出，可以支持到528MB的驱动器。数据传输也更快。 1985年: Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。 1985年: EGA标准推出。 1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。 1985年10月17日: 80386 DX推出。时钟频率到达33MHz，可寻址1GB内存。比286更多的指令。每秒6百万条指令，集成275000个晶体管。 1985年11月: Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到广泛的应用。需要DOS的支持，类似苹果机的操作界面，以致被苹果控告。诉讼到1997年8月才终止。 1985年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。但也只是支持到720KB。到3.3版本时方可支持1.44兆。 1986年1月: Apple 发布较高性能的Macintosh。有四兆内存，和SCSI适配器。 1986年9月: Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。采用了鼠标器和图形用户界面，面向家庭设计。 1987: Connection Machine超级计算机发布。采用并行处理，每秒钟2亿次运算。 1987: Microsoft Windows 2.0发布，比第一版要成功，但并没有多大提高。. 1987: 英国数学家Michael F. Barnsley找到图形压缩的方法。 1987: Macintosh II发布，基于Motorola 68020处理器。时钟16MHz，每秒260万条指令。有一个SCSI适配器和一个彩色适配器。 1987年4月2日: IBM推出PS/2系统。最初基于8086处理器和老的XT总线。后来过渡到80386，开始使用3.5英寸1.44MB软盘驱动器。引进了微通道技术，这一系列机型取得了巨大成功。出货量达到200万台。 1987: IBM发布VGA技术。 1987: IBM发布自己设计的微处理器8514/A。 1987年4月: MS-DOS 3.3、PC-DOS 3.3。随IBM PS/2一起发布，支持1.44MB驱动器和硬盘分区。可为硬盘分出多个逻辑驱动器。 1987年4月: Microsoft和IBM发布S/2Warp操作系统。但并未取得多大成功。 1987年8月: AD-LIB声卡发布。一个加拿大公司的产品。 1987年10月: Compaq DOS (CPQ-DOS) v3.31发布。支持的硬盘分区大于32Mb。 1988: 光计算机投入开发，用光子代替电子，可以提高计算机的处理速度。 1988: XMS标准建立。 1988: EISA标准建立。 1988 6月6日: 80386 SX为了迎合低价电脑的需求而发布。 1988年7月到8月: PC-DOS 4.0、MS-DOS 4.0。支持EMS内存。但因为存在BUG，后来又陆续推出4.01a。 1988年9月: IBM PS/20 286发布，基于80286处理器，没有使用其微通道总线。但其他机器继续使用这一总线。 1988年10月: Macintosh Iix发布。基于Motorola 68030处理器。仍使用16 MHz主频、每秒390万条指令，支持128M RAM。 1988年11月: MS-DOS 4.01、PC-DOS 4.01发布。 1989: Tim Berners-Lee 创立World Wide Web雏形，他工作于欧洲物理粒子研究所。通过超文本链接，新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了INTERNET的发展。 1989: Phillips和Sony发布CD-I标准。 1989年1月: Macintosh SE/30 发布。基于新型68030处理器。 1989年3月: E-IDE标准确立，可以支持超过528MB的硬盘容量。可达到 33.3 MB/s 的传输速度。并被许多CD-ROM所采用。 1989年4月10日: 80486 DX发布，集成120万个晶体管。 其后继型号时钟频率达到100MHz。 1989年11月: Sound Blaster Card（声卡）发布。 1990: SVGA标准确立。 1990年3月 : Macintosh Iifx发布，基于68030CPU，主频40MHz，使用了更快的SCSI接口。 1990年5月22日: 微软发布Windows 3.0。兼容MS-DOS模式。 1990年10月: Macintosh Classic发布，有支持到256色的显示适配器。 1990年11月: 第一代MPC (多媒体个人电脑标准)发布。处理器至少80286/12MHz，后来增加到80386SX/16 MHz ，及一个光驱，至少150 KB/sec的传输率。 1991: 发布ISA标准。 1991年5月: Sound Blaster Pro发布。 1991年6月: MS-DOS 5.0、PC-DOS 5.0。为了促进OS/2的发展，Bill Gates说：DOS5.0是DOS终结者，今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM在DOS上的合作的终结。 1992: Windows NT发布，可寻址2G RAM。 1992年4月: Windows 3.1发布。 1992年6月: Sound Blaster 16 ASP发布。 1993: INTERNET开始商业化运行。 1993: 经典游戏Doom发布。 1993: Novell并购Digital Research， DR-DOS成为Novell DOS。 1993年3月22: Pentium发布。集成了300多万个晶体管。初期工作在60-66MHz。每秒钟执行1亿条指令。 1993年5月: MPC标准2发布。CD-ROM传输率要求300KB/sec。在320＊240的窗口中每秒播放15帧图像。 1993年12月: MS-DOS6.0发布，包括一个硬盘压缩程DoubleSpace，，但一家小公司声称，微软剽窃了其部分技术。于是在后来的DOS6.2中，微软将其改名为：DriveSpace。后来WIN95中的DOS成为DOS7.0，WIN95OSR2中称为DOS7.10. 1994年3月7日: Intel 发布90-100 MHz Pentium处理器。 1994年9月: PC-DOS 6.3发布。 1994年10月10日: Intel 发布75 MHz Pentium处理器。 1994: Doom II 发布。开辟了PC机游戏广阔市场。 1994: Netscape 1.0 浏览器发布。 1994: Comm&Conquer（命令与征服）发布。 1995年3月27日: Intel发布120 Mhz的Pentium处理器。 1995年6月1日: Intel发布133 Mhz的Pentium处理器。 1995年8月23日: Windows '95 发布。大大不同于其以前的版本。完全脱离MS-DOS，但照顾用户习惯还保留了DOS形式。纯32位的多任务操作系统。该版本取得了巨大的成功。 1995年11月1日: Pentium Pro发布。主频可达200 MHz ，每秒钟完成4.4亿条指令，集成了550万个晶体管。 1995年12月: Netscape发布其.javascript。 1996: Quake、Civilization 2、Command& Conquer - Red alert等一系列的著名游戏发布。 1996年1月: Netscape Navigator 2.0发布，第一个支持javascript的浏览器。 1996年1月4日: Intel发布150-166MHz的Pentium处理器，集成了330万个晶体管。 1996: Windows '95 OSR2发布，修复了部分BUG，扩充了部分功能。 1997: Gr和 Theft Auto、Quake 2、Blade Runner等著名游戏发布，3D图形加速卡大行其道。 1997年1月8日: Intel发布Pentium MMX。对游戏和多媒体功能进行了增强。 1997年4月: IBM的深蓝（Deep Blue）计算机，战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。 1997年5月7日: Intel发布Pentium II，增加了更多的指令和更多CACHE。 1997年6月2日: Intel 发布233 MHz Pentium MMX. 1997年16日: Apple遇到严重的财务危机，微软伸出援助之手，注资1.5亿美元。条件是Apple撤消其控诉：微软模仿其视窗界面的起诉，并指出Apple也是模仿了XEROX的设计。 1998年2月 : Intel发布333 MHz Pentium II处理器。采用0.25微米技术，提高速度，减少发热量。 1998年6月25日: Microsoft发布Windows '98，一些人企图肢解微软，微软回击说这会伤害美国的国家利益。 1999年1月25日: Linux Kernel 2.2.0发布。 人们对其寄予厚望。 1999年2月22日: AMD公司发布K6-III 400MHz。有测试说其性能超过Intel P-III 。集成2300万个晶体管、socket 7结构。 1999年2月26日，Intel公司推出了PentiumⅢ处理器，PentiumⅢ采用了和PentiumⅡ相同的Slot1架构，并增加了拥有70条全新指令的SSE指令集，以增强3D和多媒体的处理能力。最初时钟频率在450MHz 以上，总线速度在100MHz 以上，采 用0.25μm 工艺制造，集成有512KB或 以上的二级缓存。 1999年4月26日，台湾学生陈盈豪编写的CIH病毒在全球范围内爆发，近100万台左右的计算机软硬件遭到不同程度的破坏，直接经济损失达数十亿美元。 1999年5月10日，id Soft推出了《QuakeⅢ》的第一个测试版本，此后的时间中，《QuakeⅢ》逐渐确立了FPS游戏竞技标准，并成为了计算机硬件性能的测试标准之一。 1999年6月23日，AMD公司推出了采用全新架构，名为Athlon的处理器，并且在CPU频率上第一次超越了Intel公司，从此拉开了精彩激烈的世纪末处理器主频速度大战。 1999年9月1日，Nvidia公司推出了GeForce256显示芯片，并提出了GPU的全新概念。 1999年10月25日，代号为Coppermine(铜矿)的PentiumⅢ处理器发布。采用0.18μm工艺，内部集成了256KB 全速L2Cache ，内建2800万个晶体管。 2000年1月1日，全世界都在等待，呵呵，千年虫并没有爆发。2月17日，美国微软公司正式发布Windows2000。 2000年3月16日，AMD公司正式推出了主频达到1GHz的“Athlon”处理器，从而掀开了GHz 处理器大战。 2000年3月18日，Intel公司推出了自己的1GHz Pentium3处理器。同一天，资产高达50亿美元的铱星公司宣告破产，公司全面终止其铱星电话服务。五角大楼最终获得了铱星的使用权，但用途至今未知。 2000年4月27日，AMD公司发布了“毒龙”（Duron）处理器，开始在低端市场向Intel发起冲击。 2000年5月14日，名为“I LOVE YOU”（爱虫）的病毒在全球范围内发作，仅用三天的时间就造成全世界近4500万台电脑感染，经济损失高达26亿美元。 2000年9月14日，微软正式推出了面向家庭用户的windows千僖年版本Windows Me，同时这也是微软最后一个基于9X内核的操作系统。 2000年11月12日，微软宣布推出薄型个人电脑Tablet PC。 2000年11月20日，Intel正式推出了Pentium4处理器。该处理器采用全新的Netburst架构，总线频率达到了400MHz，并且另外增加了144条全新指令，用于提高视频，音频等多媒体及3D图形处理能力。 2000年12月14日，3dfx宣布将全部资产出售给竞争对手Nvidia，从而结束了自己传奇般的历史。 2001年2月1日，世嘉宣布退出游戏硬件市场。 2001年3月26日，苹果公司发布Mac OS X操作系统，这是苹果操作系统自1984年诞生以来首个重大的修正版本。 2001年6月19日，Intel推出采用“Tualatin”（图拉丁）内核的P3和赛扬处理器，这也是Intel首次采用0.13微米工艺。 2001年10月8日，AMD宣布推出Athlon XP 系列处理器，新处理器采用了全新的核心，专业3D Now！指令集和OPGA（有机管脚阵列）封装，而且采用了“相对性能标示”（PR标称值）的命名规范，同时该处理器极为优异的性价比使得Intel压力倍增。 2001年10月25日，微软推出Windows XP操作系统，比尔.盖茨宣布：“DOS时代到此结束。” Windows XP的发布，也推动了身处低潮的全球PC硬件市场。 2002年2月5日，Nvidia发布GeForce 4系列图形处理芯片，该系列共分为Ti和Mx两个系列，其中的GeForce4 Ti 4200和GeForce 4 MX 440两款产品更是成为市场中生命力极强的典范。 2002年5月13日，沉寂多时的老牌显示芯片制造厂商Matrox正式发布了Parhelia-512（中文名：幻日）显示芯片，这也是世界上首款512bit GPU。 2002年7月17日，ATI发布了Radeon 9700显卡，该显卡采用了代号为R300的显示核心，并第一次毫无争议的将Nvidia赶下了3D性能霸主的宝座。 2002年11月18日，Nvidia发布了代号为NV30的GeForce FX显卡，并在该产品上首次使用了0.13微米制造工艺，由于采用了多项超前技术，因此该显卡也被称为一款划时代的产品。 2003年1月7日，Intel发布全新移动处理规范“迅驰”。 2003年2月10日，AMD发布了Barton核心的Athlon XP处理器，虽然在推出后相当长的一段时间内得不到媒体的认可，但是凭借超高的性价比和优异的超频能力，最终Barton创造出了一个让所有DIYer无限怀念的Barton时代。 2003年2月12日，FutureMark正式发布3Dmark 03，但是由此却引发了一场测试软件的信任危机。 2004年 Intel 全面转向 PCI-Express。 2005年 Intel 开始推广 双核CPU。 2006年 Intel 开始推广 四核CPU。 2007年 Intel IDF 大会推出震惊世界的2万亿次80核CPU。 2007年1月 Microsoft发布Windows Vista（Windows 6）